JPH0451297A - musical tone synthesizer - Google Patents
musical tone synthesizerInfo
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- JPH0451297A JPH0451297A JP2161759A JP16175990A JPH0451297A JP H0451297 A JPH0451297 A JP H0451297A JP 2161759 A JP2161759 A JP 2161759A JP 16175990 A JP16175990 A JP 16175990A JP H0451297 A JPH0451297 A JP H0451297A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、電子楽器の内で特に、アコースティックな
、すなわち、自然楽器と同様の音色を合成する楽音合成
装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a musical tone synthesis device for synthesizing tones similar to those of an acoustic musical instrument, that is, a natural musical instrument, in particular.
近年、電子楽器にはディジタル技術の楽音合成方式が導
入されて、合成音の品質の向上が著しく、また、入力方
法としても、鍵盤や管楽器形状のもの、あるいはギター
形状のものなど多様化してきている。楽音合成方式とし
ては、自然楽器の楽音波形をそのまま記憶しておいて、
再生すべき音高に比例した速度で再生するいわゆるPC
M方式に準じた方式が多く使用されているが、自然楽器
の実際の発音形態に対応した楽音合成方式も数多く提案
されている。In recent years, digital sound synthesis methods have been introduced to electronic musical instruments, and the quality of synthesized sounds has improved significantly. Input methods have also become more diverse, including keyboards, wind instrument shapes, and guitar shapes. There is. As a musical tone synthesis method, the musical sound waveform of a natural instrument is memorized as it is,
A so-called PC that plays at a speed proportional to the pitch to be played.
Although many methods based on the M method are used, many tone synthesis methods have also been proposed that correspond to the actual pronunciation forms of natural musical instruments.
このような機能は、例えば、文献(“On theos
cillation of musical inst
ruments + M、 E。Such functionality is described, for example, in the literature (“On the
cillation of musical instruments
ruments + M, E.
Mclntyre R,T、 5chusacher
J、 Woodhouse共著J、 Acoust、
Sac、 Am 74(5)+ November 1
983 page1325−1345記載)に詳述され
ている。McIntyre R,T, 5chusacher
Co-authored by J, Woodhouse, J, Acoust,
Sac, Am 74 (5) + November 1
983, pages 1325-1345).
以下、図面を参照しながら上述の楽音合成装置について
説明する。The above-mentioned musical tone synthesis device will be described below with reference to the drawings.
第8図は従来の楽音合成装置の構成を示すものである。FIG. 8 shows the configuration of a conventional musical tone synthesis device.
第8図について説明する前に、第5図〜第7図を参照し
ながら、原理について説明する。Before explaining FIG. 8, the principle will be explained with reference to FIGS. 5 to 7.
第5図は、クラリネットの断面図を示す。第5図におい
て、左端Aはマウスピースに対応しており、そのリード
部分は口腔圧力q、を有する口によって覆われているも
のとする。なお、全てのトーンホールは塞がれているも
のとする0口腔圧力q、とり一ド直下の管内圧力qとの
圧力差によって、リード付近には流速fの気流が発生す
る。流速fの気流は管内の特性インピーダンス2を介し
て、進行波圧力qo (−f−z)を形成する。進行
波圧力q0が、第5図の左端Aから右端B(開口端部)
まで進行した後に、右端Bにおいて、放射および反射が
起きる0反射波圧力q8は、進行波圧力q0と、第7図
に示すような反射係数r(t)とを畳み込み演夏するこ
とによって得ることができる。反射波圧力q、は、管内
を右端Bから左端Aへ進行し、リード直下の管内圧力q
(=q。FIG. 5 shows a cross-sectional view of the clarinet. In FIG. 5, it is assumed that the left end A corresponds to the mouthpiece, and its lead portion is covered by the mouth having an oral cavity pressure q. It is assumed that all tone holes are closed.Due to the pressure difference between the 0 oral cavity pressure q and the pipe pressure q just below the reed, an airflow with a flow velocity f is generated near the reed. The airflow at the flow rate f forms a traveling wave pressure qo (-fz) via the characteristic impedance 2 inside the pipe. The traveling wave pressure q0 is from the left end A to the right end B (open end) in Fig. 5.
The zero reflected wave pressure q8 at which radiation and reflection occur at the right end B after traveling to the right end B can be obtained by convolving the traveling wave pressure q0 and the reflection coefficient r(t) as shown in Fig. 7. I can do it. The reflected wave pressure q, which travels inside the pipe from the right end B to the left end A, is the pressure inside the pipe directly below the lead, q.
(=q.
+ql)が変動することによって、第6図のような関係
から口腔圧力q、と管内圧力qとから決まる流速rがリ
ード付近に発生することになる。このような動作を繰り
返すことにより、クラリネットの発音が繰り返されるこ
とになる。+ql) changes, a flow velocity r determined from the oral cavity pressure q and the intraductal pressure q is generated in the vicinity of the reed from the relationship shown in FIG. By repeating these actions, the clarinet's sound will be repeated.
第7図の反射係数r (t)は、クラリネットが4分の
1波長管であることから、出力する音高の時間周期をT
とすると、左端Aから右端Bに、更に、右端Bにおける
反射によって、右端Bから左端Aまでの往復経路21に
相当する時間長T/2のところに反射のピークが集中し
ていることがわかる。Since the clarinet is a quarter-wavelength tube, the reflection coefficient r (t) in Figure 7 is the time period of the output pitch T.
Then, it can be seen that the peak of reflection is concentrated at the time length T/2 corresponding to the round trip path 21 from the right end B to the left end A due to the reflection from the left end A to the right end B and further at the right end B. .
第6図は、リード直下の管内圧力qと流速fとの関係を
示している。なおqlは、リードの復元力に打ち勝って
リードとマウスピースの隙間を閉じるために必要とされ
る圧力に対応するものである。FIG. 6 shows the relationship between the pipe internal pressure q just below the lead and the flow velocity f. Note that ql corresponds to the pressure required to overcome the restoring force of the reed and close the gap between the reed and the mouthpiece.
第8図において、120は駆動部、121は変換部、1
22は遅延部、123はキーオン処理部である。In FIG. 8, 120 is a driving section, 121 is a converting section, 1
22 is a delay section, and 123 is a key-on processing section.
以上のように構成された楽音合成装置について以下その
動作について説明する。The operation of the musical tone synthesis apparatus configured as described above will be explained below.
まず、楽音合成装置に、出力すべき楽音の音高を指示す
るノート信号Jと、発音のタイミングを指示する牛−オ
ン信号aと、出力楽音の強さを指示するタッチ信号すと
が入力されると、キーオン処理部123は、キーオン信
号aのオンに対応して、遅延部122に対してリセット
信号Cを出力し、所定時間経過後に、駆動部120.変
換部121および遅延部122の各部に対してオン信号
dを出力し、各部の動作が開始される。駆動部120は
、出力する楽音がピアノなどのパーカッシブ音の時には
イニシャルタッチ、クラリネットなどのノンパーカッシ
ブ音の時にはアフタータッチのいずれかのデータq、を
、キーオン処理部123から出力されるオン信号dがオ
ンの間出力し、オン信号dがオフの時には、零値を出力
する。First, a note signal J indicating the pitch of the musical tone to be output, a cow-on signal a indicating the timing of sound generation, and a touch signal S indicating the intensity of the output musical tone are input to the musical tone synthesizer. Then, the key-on processing section 123 outputs a reset signal C to the delay section 122 in response to the turning on of the key-on signal a, and after a predetermined period of time has elapsed, the key-on processing section 123 outputs a reset signal C to the delay section 122. An on signal d is output to each section of the converting section 121 and the delay section 122, and the operation of each section is started. The driving unit 120 outputs data q, which is initial touch when the musical tone to be output is a percussive sound such as a piano, or aftertouch when the musical tone is a non-percussive sound such as a clarinet, and the on signal d output from the key-on processing unit 123. It outputs while it is on, and when the on signal d is off, it outputs a zero value.
データq、を、駆動部出力として適当な値とするために
スケーリングをしてもよい。The data q may be scaled to an appropriate value as the output of the drive unit.
変換部121は、例えば第9図のように構成されている
。第9図において、130はF (q)テーブル、13
1は乗算器、132,133は加算器である。The conversion unit 121 is configured as shown in FIG. 9, for example. In FIG. 9, 130 is the F (q) table;
1 is a multiplier, and 132 and 133 are adders.
以上のように構成された変換部121では、直前に出力
した進行波圧力q0と遅延部122から出力される反射
波圧力q8とが加算器133によって加算され、リード
直下の管内圧力qがF(q)テーブル130へ出力され
る。 F (q)テーブル130は、第6図の関係にし
たがって、入力される管内圧力qに対応する流速fを出
力する。F(q)テーブル130から出力される流速r
は、乗算器131において管の特性インピーダンス2と
乗算された後、加算器132によって反射波圧力q。In the conversion unit 121 configured as described above, the traveling wave pressure q0 output immediately before and the reflected wave pressure q8 output from the delay unit 122 are added by the adder 133, and the pipe internal pressure q just below the lead becomes F( q) Output to table 130. The F (q) table 130 outputs the flow velocity f corresponding to the input pipe pressure q according to the relationship shown in FIG. The flow rate r output from the F(q) table 130
is multiplied by characteristic impedance 2 of the pipe in a multiplier 131, and then reflected wave pressure q in an adder 132.
と加算されて進行波圧力q0として出力される。is added and output as the traveling wave pressure q0.
遅延部122は、例えば第10図のように構成されてい
る。第1O図において、160は反射係数発生部、16
1〜163は単位遅延器、171〜174は乗算器、1
65は累算器である。The delay section 122 is configured as shown in FIG. 10, for example. In FIG. 1O, 160 is a reflection coefficient generating section;
1 to 163 are unit delays, 171 to 174 are multipliers, 1
65 is an accumulator.
遅延部122は、キーオン処理部123から出力される
リセット信号Cに従って、単位遅延器161〜163を
ゼロリセットし、他方において、反射係数発生部160
は、クラリネットの管形状に基づいて夏山された第7図
に示すような反射係数r (t)を基準クロックCf(
Sec:l毎にサンブリングすることによって得られる
反射係数r(i−Cf)を(1)式に基づいて演算した
後に、各乗算器171〜174へ供給するものとする。The delay unit 122 zero-resets the unit delays 161 to 163 according to the reset signal C output from the key-on processing unit 123, and on the other hand, the reflection coefficient generation unit 160
is the reference clock Cf(
It is assumed that the reflection coefficient r(i-Cf) obtained by sampling every Sec:l is calculated based on equation (1) and then supplied to each of the multipliers 171 to 174.
但し、i=0.1,2. ・・・、2Nとする。However, i=0.1, 2. ..., 2N.
r(i−cf) = AIExp (−B(i−cf
−T) ) ・=(1)(])式において、AとBと
は、想定する管の反射特性によって決定される定数であ
る。Nは、161〜163に示す単位遅延器の個数であ
り、171〜174の乗算器の個数よりも1だけ少ない
正の整数である。ここで、クラリネットの出力する最低
音を例えば100[Hz)とし、基準クロックCfの周
波数を20(KHz)とすると、単位遅延器の個数Nは
4分の1波長管の場合には(2)式のように決定するこ
とができる。r(i-cf) = AIExp (-B(i-cf
-T)) = (1) (]) In the formula, A and B are constants determined by the assumed reflection characteristics of the tube. N is the number of unit delays shown in 161-163, and is a positive integer that is 1 less than the number of multipliers 171-174. Here, if the lowest tone output by the clarinet is, for example, 100 [Hz] and the frequency of the reference clock Cf is 20 (KHz), then the number N of unit delay devices is (2) in the case of a quarter wavelength tube. It can be determined as in Eq.
N=(1/2) −(1/100(Hz)) −2
0000(Hz)=100
・・・(2)遅延部122において、ノート
信号Jに対応した音高音を形成するための係数制御は、
反射係数発生部160において、各ノート信号Jつまり
各音高の時間周期Tに対応させて、(1)式により得ら
れるr N−Cf)を演算発生した後に、これらを乗算
器171〜174へ供給することになる。N=(1/2) −(1/100(Hz)) −2
0000 (Hz) = 100
...(2) In the delay section 122, the coefficient control for forming the pitch corresponding to the note signal J is performed as follows:
In the reflection coefficient generating section 160, after calculating and generating rN-Cf) obtained by equation (1) in correspondence with each note signal J, that is, the time period T of each pitch, these are sent to multipliers 171 to 174. will be supplied.
キーオン処理部123からオン信号dが出力されると遅
延部122は、変換部121から出力される進行波圧力
q0に対して、反射波圧力q、の演算を開始することに
なる。When the key-on processing section 123 outputs the on signal d, the delay section 122 starts calculating the reflected wave pressure q with respect to the traveling wave pressure q0 output from the conversion section 121.
以上のようにして、第10図の端子180から出力され
る進行波圧力q0はデジタル楽音として、また、端子1
81から出力される反射波圧力q、は変換部121への
入力として出力されることになる。As described above, the traveling wave pressure q0 output from the terminal 180 in FIG.
The reflected wave pressure q output from the converter 81 is output as an input to the converter 121.
なお、第10図の端子180から出力されるデジタル楽
音を早く出力させるために、端子185から出力させて
もよい。Note that in order to quickly output the digital musical tone output from the terminal 180 in FIG. 10, it may be output from the terminal 185.
また、他のバイオリンの弦、パイプオルガン等の楽器に
ついても上述したクラリネットと同様の動作によって楽
音が合成される。Furthermore, musical tones are synthesized for other musical instruments such as violin strings and pipe organs by the same operation as for the clarinet described above.
〔発明が解決しようとする8B]
しかしながら、上記従来の構成によれば、反射係数を発
音指示された後に夏山してから楽音合成が開始されるた
めに楽音出力が遅くなるという問題点があった。[8B to be Solved by the Invention] However, according to the above-mentioned conventional configuration, there is a problem in that the musical tone output is delayed because musical tone synthesis is started after the sounding of the reflection coefficient is instructed. .
さらに、アコースティックな、つまり、自然楽器のそれ
ぞれに固有な発振(発音)のメカニズムを再現すること
はできても、高音質な楽音を合成することが困難である
0例えば、上述したクラリネットの場合において、音高
を変化させたときに合成される音は、クラリネットの管
長を変化させた音、例えば、1オクターブ上の音は管の
長さ(マウスピースからベルまで)が半分のクラリネッ
トで演奏することと等価になってしまうという問題点を
有していた。Furthermore, even though it is possible to reproduce the oscillation (sound production) mechanism unique to each acoustic instrument, it is difficult to synthesize high-quality musical tones.For example, in the case of the clarinet mentioned above, , the sound that is synthesized when changing the pitch is the sound that is created by changing the length of the clarinet tube.For example, a note one octave higher is played on a clarinet with half the tube length (from the mouthpiece to the bell). This has the problem that it becomes equivalent to
また、反射係数を発生させるために複雑な演算を必要と
するという問題点を有していた。Furthermore, there is a problem in that complicated calculations are required to generate the reflection coefficient.
この発明の目的は、上記従来の問題点を解決し、自然楽
器の音高音を簡単に、高音質に合成することが可能な楽
音合成装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a musical tone synthesis device that can solve the above-mentioned conventional problems and easily synthesize high-pitched tones of natural musical instruments with high quality.
〔課題を解決するための手段]
この発明の楽音合成装置は、変換部とフィルタとメモリ
と反射係数供給部とを備えている。[Means for Solving the Problems] A musical tone synthesis device of the present invention includes a conversion section, a filter, a memory, and a reflection coefficient supply section.
変換部は、楽器への駆動入力と反射波成分とから進行波
成分を出力するようにしている。The converter outputs a traveling wave component from the drive input to the musical instrument and the reflected wave component.
フィルタは、進行波成分に対して反射波成分を演算出力
するようにしている。The filter calculates and outputs a reflected wave component with respect to a traveling wave component.
メモリは、反射波成分を演算するための複数の反射係数
よりなる各音高に対応した反射係数セットを複数個記憶
するようにしている。The memory is configured to store a plurality of reflection coefficient sets corresponding to each pitch, each consisting of a plurality of reflection coefficients for calculating reflected wave components.
反射係数供給部は、出力音高指示に対応した反射係数セ
ットをメモリから読み出しフィルタへ供給するようにし
ている。The reflection coefficient supply section reads out a reflection coefficient set corresponding to the output pitch instruction from the memory and supplies it to the filter.
〔作用]
この発明の構成によれば、楽音の音高によって異なる楽
器の反射特性を反射係数セットとして予めメモリに記憶
しておくようにしたので、楽器の発音機構に基づいて、
進行波成分と反射波成分とを演算発生しながら楽音合成
する場合に、反射係数供給部では、入力される音高指示
に従って、対応する反射係数セットをメモリから読み出
し、フィルタへ供給することができる。そして、フィル
タでは、変換部から出力される進行波成分に対して反射
係数供給部から供給される反射係数セットにより反射波
成分の演算が行われる。[Function] According to the configuration of the present invention, the reflection characteristics of the musical instrument that vary depending on the pitch of the musical tone are stored in advance as a reflection coefficient set in the memory, so that the
When synthesizing a musical tone while calculating and generating a traveling wave component and a reflected wave component, the reflection coefficient supply section can read a corresponding reflection coefficient set from the memory and supply it to the filter according to the input pitch instruction. . Then, in the filter, a reflected wave component is calculated using a reflection coefficient set supplied from the reflection coefficient supply section for the traveling wave component output from the conversion section.
以下、この発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図はこの発明の実施例の楽音合成装置のブロック図
を示すものである。FIG. 1 shows a block diagram of a musical tone synthesizer according to an embodiment of the present invention.
第1図において、220は遅延部、201はメモリであ
る。なお、120は駆動部、121は変換部、123は
キーオン処理部で、これらは従来例の構成と同じもので
ある。In FIG. 1, 220 is a delay section, and 201 is a memory. Note that 120 is a drive section, 121 is a conversion section, and 123 is a key-on processing section, which have the same configuration as the conventional example.
第2図は第1図における遅延部220とメモリ201と
のブロック図を示すものである。FIG. 2 shows a block diagram of the delay section 220 and memory 201 in FIG. 1.
第2図において、200は反射係数供給部、202はフ
ィルタである。なお、161〜163は単位遅延器、1
71〜174は乗算器、165は累算器で、これらは従
来例の構成と同じものである。In FIG. 2, 200 is a reflection coefficient supply section, and 202 is a filter. In addition, 161 to 163 are unit delay devices, 1
71 to 174 are multipliers, and 165 is an accumulator, which have the same structure as the conventional example.
クラリネットやフルート等の管楽器は、一般に、管の長
さを変化させることによって、音高を制御するが、同時
に管の形状も変化させてしまうことになって、楽音の音
色が音高によって異なることになる0例えば、クラリネ
ットのキーを全て押さえたときには管の全体長を4分の
1波長とする基音を有する楽音が出力されるが、押さえ
ていないキーがあるとき、すなわち、開孔部があるとき
には、例えば、リードから開孔部までを4分の1波長と
する基音の楽音が出力されるが、その音色は開孔部から
ベルまでの形状によっても影響を受ける。Wind instruments such as the clarinet and flute generally control the pitch by changing the length of the tube, but at the same time the shape of the tube also changes, which causes the timbre of the musical sound to differ depending on the pitch. For example, when all the keys on a clarinet are pressed, a musical tone with a fundamental tone that makes the entire length of the tube equal one-fourth of the wavelength is output, but when there are keys that are not pressed, that is, there are openings. Sometimes, for example, a fundamental musical tone with a quarter wavelength from the reed to the aperture is output, but the timbre is also affected by the shape from the aperture to the bell.
この実施例においては、管楽器のマウスピース部でイン
パルスを発生し、その楽器の各音高(−J)の運指毎に
対応して得られる応答をマウスピース部で測定し、この
インパルスレスポンスrj(1)を従来例と同様にして
サンプリングし、そのまま反射係数セットとしてメモリ
201に記憶させておくものとする。なお、各反射係数
セ・ノドの反射係数の個数は、すくなくとも、出力する
楽器の最低音を合成するために必要な反射係数セットの
反射係数の個数Kに等しいものとする。ここで、最低音
を合成するために必要とする反射係数の個数には、最低
音の音高FL[Hz)と基準クロックCf[5ec)と
から(3)式のような関係となる。In this example, an impulse is generated at the mouthpiece of a wind instrument, the response obtained for each fingering of each pitch (-J) of the instrument is measured at the mouthpiece, and this impulse response rj (1) is sampled in the same manner as in the conventional example, and stored as is in the memory 201 as a reflection coefficient set. Note that the number of reflection coefficients for each reflection coefficient section is at least equal to the number K of reflection coefficients in the reflection coefficient set necessary for synthesizing the lowest tone of the instrument to be output. Here, the number of reflection coefficients required to synthesize the lowest note has a relationship as shown in equation (3) based on the pitch FL [Hz] of the lowest note and the reference clock Cf [5ec].
K≧に=1/(FL−Cf) ・・・(3)
(3)式においてkは、サンプリング周期を基準クロッ
クCfとするときの最低音の1周期語長であり、kを中
心として反射係数が分布するので、反射係数の個数には
2に程度が望ましい。K≧=1/(FL-Cf)...(3)
In equation (3), k is the word length of one period of the lowest tone when the sampling period is the reference clock Cf, and since the reflection coefficients are distributed around k, it is desirable that the number of reflection coefficients be about 2. .
反射係数供給部200は、ノート信号J (J=1.2
.・・・、32)が入力されると、音高の低い順にメモ
リ201に記憶されている反射係数セントの中から、ノ
ート信号Jに対応する記憶開始アドレスADR3O(=
J−に−K (Word) )からにワード分の反射係
数を読みだし、K個の乗算器171〜174へそれぞれ
に対応する反射係数を送出するので、ノート信号J毎に
異なる特性の反射波圧力q、が演算出力される。The reflection coefficient supply unit 200 receives a note signal J (J=1.2
.. ..., 32) is input, the storage start address ADR3O (=
Since the reflection coefficients for words are read from J- to -K (Word) and the corresponding reflection coefficients are sent to K multipliers 171 to 174, the reflected waves with different characteristics for each note signal J are generated. The pressure q is calculated and output.
以下、反射係数供給部200について第2図ないし第4
図を参照しながら説明する。Below, the reflection coefficient supply section 200 will be explained in FIGS. 2 to 4.
This will be explained with reference to the figures.
第3図は第2図における反射係数供給部200のブロッ
ク図を示すものである。FIG. 3 shows a block diagram of the reflection coefficient supply section 200 in FIG. 2.
第3図において、250〜252はレジスタ、253は
スイッチ、254はインバータ、255はアンド回路、
256は乗算器、257〜260は加算器、261〜2
63はラッチである。In FIG. 3, 250 to 252 are registers, 253 is a switch, 254 is an inverter, 255 is an AND circuit,
256 is a multiplier, 257 to 260 are adders, 261 to 2
63 is a latch.
なお、第4図に反射係数供給部200の各部のタイミン
グチャートを示す。Incidentally, FIG. 4 shows a timing chart of each part of the reflection coefficient supply section 200.
反射係数供給部200の各部は、基準クロックCrとレ
ジスタ252のゼロフラグとから決まるアンド回路25
5より出力されるクロックの整数倍のタイミングで、動
作をするものとする。Each part of the reflection coefficient supply section 200 is configured by an AND circuit 25 determined from the reference clock Cr and the zero flag of the register 252.
It is assumed that the operation is performed at a timing that is an integral multiple of the clock output from 5.
まず、キーオン処理部123からリセット信号Cが出力
されると、レジスタ250には、入力されるノート信号
Jから上述のようにして加算器257と乗算器256と
によって演算されたアドレスデータADR5Oが初期設
定される。同時に、レジスタ251とレジスタ252に
はそれぞれOと(K= 1 )とが初期設定される。ま
た、ラッチ261〜263もOに初期設定される。メモ
リ201は、レジスタ250から出力されるアドレスデ
ータADR3Oに対応する反射係数DATAOを出力す
る。スイッチ253は、反射係数DATAOをレジスタ
251の内容が示す値“0″に従って第0番目のラッチ
261へ送出し、ラッチ261の内容“DATAO”は
フィルタ202の第0番目の乗算器171で有効な乗算
値として使用される。このとき、フィルタ202内の他
の乗算器172〜174は、ラッチ262〜263の内
容が“0”となっているため有効な演算としては機能し
ないことになる。First, when the reset signal C is output from the key-on processing unit 123, the address data ADR5O calculated from the input note signal J by the adder 257 and the multiplier 256 as described above is initially stored in the register 250. Set. At the same time, the registers 251 and 252 are initialized to O and (K=1), respectively. Additionally, the latches 261 to 263 are also initialized to O. Memory 201 outputs reflection coefficient DATAO corresponding to address data ADR3O output from register 250. The switch 253 sends the reflection coefficient DATAO to the 0th latch 261 according to the value “0” indicated by the contents of the register 251, and the content “DATAO” of the latch 261 is sent to the 0th multiplier 171 of the filter 202. Used as a multiplier value. At this time, the other multipliers 172 to 174 in the filter 202 do not function as valid operations because the contents of the latches 262 to 263 are "0".
次に、キーオン処理部123が基準クロックcfのタイ
ミングにしたがってオン信号dを出力すると、クロック
CLIに従って、レジスタ250とレジスタ251はそ
れぞれ1だけ増加してADRS1と1とになり、また、
レジスタ252は1だけ減少して(K−2)となる、上
述と同様の動作によって、メモリ201のアドレスAD
R3Iに記憶された反射係数DATAIが、今度はラッ
チ262へ送出されて、ラッチ262の内容“DATA
I″はフィルタ202の第1番目の乗算器172で有効
な乗算値として使用される。Next, when the key-on processing unit 123 outputs the on signal d according to the timing of the reference clock cf, the registers 250 and 251 each increase by 1 and become ADRS1 and 1 according to the clock CLI, and
The register 252 is decremented by 1 to become (K-2). Through the same operation as described above, the address AD of the memory 201 is
The reflection coefficient DATAI stored in R3I is now sent to the latch 262, and the contents of the latch 262 “DATA
I'' is used as the effective multiplier value in the first multiplier 172 of filter 202.
以上の動作を繰り返して、メモリ201のADRS (
K−1)に記憶されたDATA (K−1)がフィルタ
202の第(K−1)番目の乗算器174で有効な乗算
値として使用されるようになると、レジスタ252の値
がOとなりゼロフラグが出力されるため、アンド回路2
55からクロックが出力されないようになるので、反射
係数供給部200は、その反射係数供給動作を終了する
。Repeating the above operations, ADRS (
When DATA (K-1) stored in DATA (K-1) comes to be used as a valid multiplication value in the (K-1)th multiplier 174 of the filter 202, the value of the register 252 becomes O and the zero flag is set. is output, AND circuit 2
Since the clock is no longer output from 55, the reflection coefficient supply unit 200 ends its reflection coefficient supply operation.
以上のようにして、反射係数供給部200は、基準クロ
ックCfに準じたタイミングに従って、反射係数を演算
に必要な順に、順次送出することになる。As described above, the reflection coefficient supply unit 200 sequentially sends out reflection coefficients in the order necessary for calculation, according to the timing based on the reference clock Cf.
駆動部120と変換部121とキーオン処理部123と
遅延部220の単位遅延器161〜163および乗算器
171〜174とは、従来と同様の動作によつて基準ク
ロックCfに対応した楽音合成がなされるので、端子1
90からは、進行波圧力q0が音高により異なる反射波
の影響を受ける楽音として出力されることになる。なお
、端子195からデジタル楽音出力をとるようにすれば
、キーオン信号aがオンになってから、1基準クロツク
Cfの遅れだけで発音を開始することができる。また、
端子191から出力される反射波圧力q、は、変換部1
21への入力として出力されることになる。The driving section 120, the converting section 121, the key-on processing section 123, the unit delay units 161 to 163 of the delay section 220, and the multipliers 171 to 174 perform musical tone synthesis corresponding to the reference clock Cf by operations similar to conventional ones. Therefore, terminal 1
From 90 onwards, the traveling wave pressure q0 is output as a musical tone that is influenced by reflected waves that vary depending on the pitch. By the way, if a digital musical tone is output from the terminal 195, sound generation can be started with a delay of only one reference clock Cf after the key-on signal a is turned on. Also,
The reflected wave pressure q output from the terminal 191 is the converter 1
It will be output as an input to 21.
なお、この実施例では、管楽器の例について説明したが
、弦楽器や打楽器などの他の楽器についても同様にして
、その楽器において各音高を形成する状態毎に、駆動点
にインパルスを入力したときに、駆動点に反射してくる
インパルスレスポンスr、(1)をその音高に対応する
反射係数セットとしてメモリ201に記憶させておくこ
とにより構成することができる。In this embodiment, an example of a wind instrument has been explained, but the same applies to other instruments such as stringed instruments and percussion instruments. This can be constructed by storing the impulse response r,(1) reflected at the driving point in the memory 201 as a reflection coefficient set corresponding to the pitch.
以上のようにこの実施例によれば、各音高に対応して、
実際の楽器と同様に反射特性の異なる反射係数セントを
メモリ201から読み出すようにしたので、反射係数セ
ットを計算することなく、楽器毎に適切な段数のフィル
タ202によって、高音質な楽音を合成することが可能
となる。As described above, according to this embodiment, corresponding to each pitch,
Since the reflection coefficient cents having different reflection characteristics are read out from the memory 201 in the same way as an actual musical instrument, high-quality musical tones can be synthesized by using the filter 202 with an appropriate number of stages for each instrument without calculating the reflection coefficient set. becomes possible.
また、この実施例では、フィルタ202を非巡回型のフ
ィルタとして構成したので、基準クロックCfに対応す
るタイミング毎に反射係数を1個ずつフィルタ202へ
送出してもフィルタ202での演算タイミングに支障を
きたすことなく楽音合成が可能となる。Furthermore, in this embodiment, since the filter 202 is configured as an acyclic filter, even if the reflection coefficients are sent one by one to the filter 202 at each timing corresponding to the reference clock Cf, the calculation timing in the filter 202 will be affected. Musical tone synthesis becomes possible without causing any problems.
この発明の楽音合成装置は、楽音の音高によって異なる
楽器の反射特性を反射係数セットとして予めメモリに記
憶しておくようにしたので、楽器の発音機構に基づいて
、進行波成分と反射波成分とを演算発生しながら楽音合
成する場合に、フィルタでは、反射係数供給部から供給
される出力楽音の音高に対応してメモリから読み出した
反射係数セットにより、反射波成分を演算するだけで、
自然楽器と同様の音色を簡単に、実現することができる
。The musical tone synthesis device of the present invention stores the reflection characteristics of the musical instrument, which differ depending on the pitch of the musical tone, as a reflection coefficient set in the memory in advance, so that the forward wave component and the reflected wave component are When synthesizing a musical tone while calculating and generating, the filter simply calculates the reflected wave component using the reflection coefficient set read from the memory corresponding to the pitch of the output musical tone supplied from the reflection coefficient supply section.
It is possible to easily create tones similar to those of natural instruments.
また、反射係数セントを計算する必要がないので、発音
指示に対する発音開始の時間遅れを非常に小さくするこ
とができる。Furthermore, since there is no need to calculate the reflection coefficient cent, the time delay in the start of sound generation relative to the sound generation instruction can be made very small.
第1図はこの発明の一実施例の楽音合成装置のブロック
図、第2図は第1図における遅延部とメモリの構成を示
すブロック図、第3図は第2図における反射係数供給部
の構成を示すブロック図、第4図は第2図における反射
係数供給部の動作タイミング図、第5図はクラリネット
の断面図、第6図はリード近傍の圧力と流速の関係図、
第7図は反射係数特性図、第8図は従来例の楽音合成装
置のブロック図、第9図および第10図は従来例におけ
る各部のブロック図である。
121・・・変換部、200・・・反射係数供給部、2
01・・・メモリ、202・・・フィルタ、220・・
・遅延部
−)−〇
〜、Q
稈 フ
]、O
第
第
図
第
図
図
第
図FIG. 1 is a block diagram of a musical tone synthesizer according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the structure of the delay section and memory in FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram of the reflection coefficient supply section in FIG. 2. A block diagram showing the configuration, FIG. 4 is an operation timing diagram of the reflection coefficient supply section in FIG.
FIG. 7 is a reflection coefficient characteristic diagram, FIG. 8 is a block diagram of a conventional musical tone synthesizer, and FIGS. 9 and 10 are block diagrams of various parts in the conventional example. 121... Conversion unit, 200... Reflection coefficient supply unit, 2
01...Memory, 202...Filter, 220...
・Delay part -) -〇~, Q culm], O Fig. Fig. Fig. Fig.
Claims (1)
する変換部と、 前記進行波成分に対して前記反射波成分を演算出力する
フィルタと、 前記反射波成分を演算するための複数の反射係数よりな
る各音高に対応した反射係数セットを複数個記憶するメ
モリと、 出力音高指示に対応した前記反射係数セットを前記メモ
リから読み出し前記フィルタへ供給する反射係数供給部
とを備えた楽音合成装置。[Scope of Claims] A conversion unit that outputs a traveling wave component from a drive input to a musical instrument and a reflected wave component; a filter that calculates and outputs the reflected wave component for the traveling wave component; and a filter that calculates and outputs the reflected wave component from the traveling wave component; a memory that stores a plurality of reflection coefficient sets corresponding to each pitch made up of a plurality of reflection coefficients for calculation; and a reflection coefficient that reads out the reflection coefficient set corresponding to an output pitch instruction from the memory and supplies it to the filter. A musical tone synthesis device comprising a supply section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2161759A JP2572875B2 (en) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | Music synthesizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2161759A JP2572875B2 (en) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | Music synthesizer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0451297A true JPH0451297A (en) | 1992-02-19 |
| JP2572875B2 JP2572875B2 (en) | 1997-01-16 |
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ID=15741356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2161759A Expired - Fee Related JP2572875B2 (en) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | Music synthesizer |
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| JP (1) | JP2572875B2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61138994A (en) * | 1984-12-11 | 1986-06-26 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | Electronic musical instrument |
| JPS6340199A (en) * | 1986-05-02 | 1988-02-20 | ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ リーランド スタンフォード ジュニア ユニバーシティ | Signal processor |
-
1990
- 1990-06-19 JP JP2161759A patent/JP2572875B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61138994A (en) * | 1984-12-11 | 1986-06-26 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | Electronic musical instrument |
| JPS6340199A (en) * | 1986-05-02 | 1988-02-20 | ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ リーランド スタンフォード ジュニア ユニバーシティ | Signal processor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP2572875B2 (en) | 1997-01-16 |
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